5.4. photoperiodism
Reacția organismelor la schimbările sezoniere în timpul zilei a fost numită fotoperiodism. Manifestarea sa nu depinde de intensitatea iluminării, ci numai de ritmul alternării perioadelor întunecate și luminoase ale zilei.
Reacția fotoperiodică a organismelor vii are o mare importanță adaptivă, deoarece durează un timp considerabil pentru a se pregăti pentru experiența unor condiții nefavorabile sau, invers, pentru cea mai intensă activitate vitală. Abilitatea de a răspunde schimbărilor din timpul zilei oferă schimbări fiziologice precoce și adaptarea ciclului la schimbările sezoniere ale condițiilor. Ritmul zilei și al nopții acționează ca un semnal al viitoarelor schimbări ale factorilor climatici, care au un puternic efect direct asupra organismului viu (temperatură, umiditate, etc.). Spre deosebire de alți factori de mediu, ritmul iluminării afectează numai acele caracteristici ale fiziologiei, morfologiei și comportamentului organismelor care sunt adaptări sezoniere în ciclul lor de viață. Din punct de vedere figurat, fotoperiodismul este răspunsul organismului la viitor.
Deși fotoperiodismul apare în toate grupele sistematice majore, acesta nu aparține tuturor speciilor. Exista mai multe specii cu reacție neutră photoperiodic, în care ajustarea fiziologică în ciclul de dezvoltare nu depinde de lungimea zilei. Astfel de specii au fie alte modalități de a reglementa ciclul de viață (de exemplu, iernarea plantelor în plante), fie nu trebuie să fie reglementate cu precizie. De exemplu, în cazul în care nu există schimbări sezoniere pronunțate, cele mai multe specii nu posedă fotoperiodism. Înflorirea, fructarea și moartea frunzelor în multe copaci tropicale sunt întinse în timp, iar florile și fructele sunt găsite simultan pe copac. În zonele cu climă temperată, specii care au realizat finaliza rapid ciclul lor de viață, și aproape niciodată nu apar în stare activă în sezoanele nefavorabile ale anului, de asemenea, nu au prezentat reacții photoperiodic, de exemplu, multe plante perene ephemeroid și efemera.
Există două tipuri de reacții fotoperiodice: zi scurtă și zi lungă. Se știe că lungimea unei zile ușoare, în afară de timpul anului, depinde de localizarea geografică a terenului. Speciile de zi scurtă trăiesc și cresc în principal în latitudini joase și specii de zile lungi - temperate și înalte. La speciile cu areale extinse, indivizii nordici pot diferi în tipul de fotoperiodism din cele din sud. Astfel, tipul de fotoperiodism este o caracteristică ecologică, mai degrabă decât sistematică, a speciei.
În plantele și animalele de lungă durată, creșterea primăverii și zilele timpurii stimulează procesele de creștere și pregătirea pentru reproducere. Zilele de scurtare din a doua jumătate a verii și toamnei determină inhibarea creșterii și pregătirii pentru iarnă (figura 66). Astfel, rezistența la îngheț de trifoi și lucernă este mult mai mare atunci când plantele cresc într-o zi scurtă decât pe una lungă. În copacii care cresc în orașe, lângă lămpile stradale, ziua de toamnă este alungită, ca urmare a căderii frunzelor este întârziată și sunt adesea supuse la degeraturi.
Fig. 66. Reacția fotoperiodică a insectelor: A - zi lungă:
1 - cilindru de frunze Laspeyresia molesta;
2 - merlanul Pieris brassicae;
3 - scoică oxalică Acronycta rumicis;
4 - Gândacul colorat Leptinotarsa decemlineata.
1 - frunze de Stenocranus minutus;
2 - viermele de mătase Bombyx mori
Studiile au arătat că plantele de scurtă durată sunt deosebit de sensibile la fotoperiod, deoarece durata zilei în țara lor de origine variază foarte puțin pe parcursul anului, iar schimbările climatice sezoniere pot fi foarte semnificative. Spectrul fotoperiodic al speciei tropicale se pregătește pentru sezoanele uscate și ploioase. Unele soiuri de orez din Sri Lanka, în cazul în care variația anuală totală în lungimea zilei nu este mai mult de o oră, prinde chiar și o mică diferență în ritmul luminii, care determină timpul de înflorire.
Fotoperiodismul insectelor poate fi nu numai direct, ci și mediat. De exemplu, în muștele de rădăcină de varză diapaua de iarnă are loc prin efectul calității alimentelor, care variază în funcție de starea fiziologică a plantei.
Lungimea perioadei de lumină a zilei, care asigură o tranziție la următoarea fază de dezvoltare, a fost numită lungimea critică pentru această fază. Pe măsură ce latitudinea geografică crește, lungimea critică a zilei crește. De exemplu, tranziția în diapause frunză merelor la o latitudine de 32 ° are loc pe durata perioadei lumina zilei, egal cu 14 ore, 44 ° - 16 h, la 52 ° - 18 ore lungime critică a zilei este adesea un obstacol în calea latitudinii circulație a plantelor și animalelor pentru introducerea acestora. .
Fotoperiodismul plantelor și al animalelor este o proprietate determinată în mod ereditar, condiționată genetic. Cu toate acestea, reacția fotoperiodică se manifestă numai sub o anumită influență a altor factori de mediu, de exemplu, într-un anumit interval de temperatură. Cu o anumită combinație de condiții ecologice, este posibil ca speciile să se stabilească în mod natural în latitudini nespecifice, în ciuda tipului de fotoperiodism. Astfel, în regiunile subtropicale înalte de munte există multe plante de lungă durată care provin din regiuni temperate.
În scopuri practice, lungimea orelor de zi se schimbă atunci când culturile cresc într-un teren închis, controlând durata iluminării, crescând ouăle de găină, reglementând reproducerea animalelor purtătoare de blană.
Studiul regularităților dezvoltării sezoniere a naturii se referă la o ramură special aplicată a ecologiei - fenologie (traducere literală din limba greacă - știința fenomenelor).
Conform legii bioclimatice Hopkins, el a dedus în ceea ce privește condițiile din America de Nord, momentul debutului diferitelor evenimente sezoniere (fenodat) diferă cu o medie de 4 zile pe grad de latitudine, pentru fiecare altitudine de 5 ° de longitudine și 120 metri deasupra nivelului mării, adică. E. cu atât mai mult nord, est și deasupra terenului, mai târziu debutul primăverii și mai devreme - toamna. De asemenea, datele fenologice depind de condițiile locale (de relief, expunerea, distanta de la mare, și așa mai departe. N.). În Europa, calendarul evenimentelor sezoniere se schimbă pentru fiecare grad de latitudine, nu cu 4, ci cu 3 zile. Punct Conectarea pe hartă cu aceeași fenodatami obținută izoliniilor reflectând primăvara față și avansând următoarea apariție a fenomenelor sezoniere. Acest lucru are implicații importante pentru planificarea multor activități de afaceri, inclusiv lucrările agricole.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: